Вирус Западного Нила (ВЗН) ингибирует аутофагию - важную систему, которая переваривает или удаляет клеточные компоненты, такие как белки, - чтобы вызвать агрегацию белков в инфицированных клетках, вызывая гибель клеток и воспаление мозга (энцефалит), согласно Хоккайдо. Университетские исследователи. Они также обнаружили, что лекарство может вызывать аутофагию для удаления белковых агрегатов и, таким образом, предотвращать гибель клеток.
Лихорадка Западного Нила - это зооноз, передающийся через укус инфицированного комара. Вспышки лихорадки Западного Нила были зарегистрированы по всему миру, в основном в Северной Америке и Европе, и за последние несколько десятилетий стали причиной сотни смертей. После заражения человека репликация вируса временно происходит в периферических тканях. У некоторых пациентов вирус проникает в мозг, заражая нервные клетки и вызывая гибель клеток и серьезные случаи энцефалита.
Команда ранее обнаружила, что инфекция ВЗН вызывает накопление белков в нервных клетках, но подробные механизмы, лежащие в основе накопления и того, как он вызывает неврологические заболевания, остаются неясными. Также не существует установленных методов специфического лечения вирусного энцефалита, который может быть вызван различными типами вирусов.
В текущем исследовании, опубликованном в PLOS Pathogens, исследовательская группа, включающая Синтаро Кобаяши и Кентаро Йошии из Университета Хоккайдо, сосредоточилась на аутофагии, чтобы выяснить, как белковые агрегаты формируются в клетках после заражения ВЗН.
Исследователи впервые идентифицировали вирусный белок, называемый капсидным белком, который вызывает накопление белков в нервных клетках за счет экспрессии белков, кодируемых вирусом, в культивируемых нервных клетках. Капсидный белок вызывал накопление и агрегацию белков в инфицированных клетках путем ингибирования аутофагии, клеточной пищеварительной системы. Они также обнаружили, что белок капсида делает это, нарушая индуцирующий аутофагию фактор, называемый AMP-активируемой протеинкиназой (AMPK). Когда они обрабатывали инфицированные клетки препаратом, вызывающим аутофагию, подавлялись как агрегация белков, так и гибель клеток.
Кроме того, исследование с использованием мышиной модели показало, что ВЗН с мутациями в капсидном белке не может повредить нервные клетки или вызвать энцефалит. Эти данные свидетельствуют о том, что ВЗН ингибирует аутофагию через капсидный белок, и возникающее в результате накопление белка участвует в возникновении расстройств центральной нервной системы.
Аномалии аутофагии участвуют в запуске различных заболеваний, включая нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера. Таким образом, наше открытие может помочь выяснить патологию лихорадки Западного Нила, а также различных заболеваний, связанных с аномалиями аутофагии, и разработать лечение методы», - сказал Синтаро Кобаяши из исследовательской группы Университета Хоккайдо.